Question

【题目】某校兴趣小组同学用下图装置进行镁条在空气中燃烧的实验，实验完毕、冷却后打开止水夹，进入集气瓶中水的体积约占集气瓶容积的70%，且产生了淡黄色固体。

（问题）

（1）如图实验燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因___________。

（2）为什么测得氧气的体积分数会明显偏大？淡黄色固体是什么？

（假设一）二氧化碳与镁条反应而减少。

（假设二）氮气与镁条反应而减少。

经过讨论，小组成员一致认为二氧化碳不是导致测得氧气的体积分数会明显偏大的主要原因，你认为他们的理由是_______________。

（实验）为了验证镁条与氮气的反应，小组成员设计并进行了下列实验。

①组装仪器（如下图，钟罩下端无底），_______________。

②将足量白磷在空气中点燃后，迅速伸入钟罩内，塞紧橡皮塞（图1）：

③待钟罩内水面不再变化时，向水槽中加水，使水槽中液面与钟罩内液面相平；

④打开橡皮塞，将燃着的螺旋状镁条迅速伸入钟罩内，塞紧橡皮塞（图2）；

⑤待钟罩内水面不再变化时，观察钟罩内壁及表面皿中出现淡黄色固体。

（分析）

（1）请将步骤①补充完整。____________________

（2）步骤②中将足量白磷在钟罩内燃烧的目的是___________；钟罩内水面的变化情况是_____________________。

（3）步骤③中加水的目的是为了防止______________________。

（结论）

镁条在氮气中能燃烧，产物为氮化镁（Mg3N2）固体。请写出镁条在氮气中燃烧的化学方程式__________________。

（拓展）

通过以上探究，你对燃烧有什么新认识？请写一点________________。

Answer 1

【答案】瓶中气体减少，压强减小，导致烧杯中的水进入集气瓶 空气中的二氧化碳含量仅约占0.03%，不会使进水量达到接近70% 检查装置的气密性 检查装置的气密性 除去钟罩内空气中的氧气，以便镁条在氮气中燃烧 先下降后上升 防止在打开橡皮塞时空气进入钟罩，影响后续实验（或平衡气压，防止空气进入） 燃烧不一定需要氧气（合理即可）

【解析】

（1）实验燃烧、冷却后打开止水夹，水能进入集气瓶中的原因：镁条燃烧消耗氧气，瓶中气体减少，压强减小，导致烧杯中的水进入集气瓶；

（2）经过讨论，小组成员一致认为二氧化碳不是导致测得氧气的体积分数会明显偏大的主要原因，理由是：空气中的二氧化碳含量仅约占0.03%，不会使进水量达到接近70%。

（1）步骤①：实验开始前，先检查装置的气密性；

（2）步骤②中将足量白磷在钟罩内燃烧，白磷只能与氧气反应，目的是：除去钟罩内空气中的氧气，以便镁条在氮气中燃烧；白磷燃烧产生大量的热，温度升高，压强变大，钟罩内水面先下降，带白磷反应完全后，氧气被消耗，热量散失，装置内的压强变小，钟罩内水面开始上升；

（3）步骤③中加水的目的是为了防止：防止在打开橡皮塞时空气进入钟罩内，影响后续实验；

镁条在氮气中能燃烧产生氮化镁（Mg3N2）固体的化学方程式：；

通过以上探究可知：镁在氮气中也可以燃烧，燃烧不一定需要氧气；